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Welche Faktoren beeinflussen die Drucktaupunktberechnung?

Der Drucktaupunkt (PDP) ist ein Maß für den Kondensationspunkt von unter Druck stehenden Gasen - zum Beispiel in einem Druckluftsystem. Steigt der Druck des Gases, erhöht sich auch die Taupunkttemperatur.

Die Temperatur, bei der der Wasserdampf im Gas dann kondensiert, ist abhängig vom absoluten Feuchtigkeitsgehalt (Einheiten) und Druck des Gases.

Die folgende Grafik zeigt, wie sich ein steigender Druck auf den Taupunkt bei -60oC auswirkt. Sie basiert auf der Formel von Sonntag.


Grafik zum Einfluss des Drucks auf den Taupunkt bei -60°C am ATM
Abbildung 1
Beschriftung: Einfluss des Drucks auf den -60°C-Taupunkt bei ATM


Wie in Abbildung 1 zu sehen ist, steigt die Taupunkttemperatur mit zunehmendem Druck.

Daher spielen Druck und Temperatur eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung des Taupunktes in einem System. Der Taupunkt bezieht sich auf die Temperatur, bei der die Feuchtigkeit in der Luft zu Wassertröpfchen kondensiert und Tau oder Nebel bildet. Der Druck wirkt sich auf den Taupunkt aus, indem er den Sättigungsdampfdruck verändert, d. h. den maximalen Dampfdruck, der in einem System ohne Kondensation erreicht werden kann. Je höher der Druck, desto höher der Sättigungsdampfdruck und desto höher der Taupunkt. Andererseits wirkt sich die Temperatur auf den Taupunkt aus, da sie die Fähigkeit der Luft, Feuchtigkeit zu speichern, beeinflusst. Mit zunehmender Temperatur steigt auch die Fähigkeit der Luft, Feuchtigkeit zu speichern, was zu einem höheren Taupunkt führt. Indem man sowohl den Druck als auch die Temperatur berücksichtigt, kann man also eine genaue Berechnung des Taupunkts vornehmen.

In Anwendungen, in denen Drucktaupunkte gemessen werden, wie z. B. in Erdgasleitungen und Druckluftsystemen, können Änderungen des Druckflusses aufgrund von Lecks oder anderen Faktoren die Taupunktberechnung solcher Systeme beeinflussen.

Daher müssen diese Systeme einer Druckprüfung unterzogen werden. Es ist wichtig, dass Sie den Druck kennen, bei dem Sie messen, da der Taupunkt höher sein kann als angegeben.

Formeln für den Wasserdampfdruck

Die Wasserdampfdruckformeln von Hyland Wexler (1983) und Sonntag (1994) sind sehr ähnlich, und die Gesamtunterschiede im resultierenden Drucktaupunkt sind gering. Die Sonntag-Formel ist jedoch identisch mit einer älteren Formel von Wexler (aus dem Jahr 1976), wobei die Koeffizienten auf den neuesten Stand gebracht wurden. ITS-90 Temperaturskala.

Die Formeln von Hyland-Wexler (1983) und Sonntag (1994) sind zwei empirische Gleichungen zur Berechnung des Sättigungsdampfdrucks von Wasser in Luft. Beide Formeln basieren auf Daten aus Laborexperimenten und sind in der Meteorologie, im Ingenieurwesen und in anderen verwandten Bereichen weit verbreitet.

Eine Gemeinsamkeit zwischen den beiden Formeln besteht darin, dass beide die Temperatur als Haupteingangsvariable verwenden. Das bedeutet, dass der Sättigungsdampfdruck von Wasser in der Luft eine Funktion der Temperatur ist, wie in der Clausius-Clapeyron-Gleichung angegeben. Beide Formeln verwenden einen polynomischen Ausdruck, um den Sättigungsdampfdruck als Funktion der Temperatur zu berechnen.

Ein Unterschied zwischen den beiden Formeln ist der Temperaturbereich, für den sie gelten. Die Hyland-Wexler-Formel gilt nur für einen Temperaturbereich von -100°C bis 0°C, während die Sonntag-Formel für einen Temperaturbereich von -80°C bis +50°C gültig ist. Das bedeutet, dass die Sonntag-Formel vielseitiger ist und in einem breiteren Spektrum von Anwendungen eingesetzt werden kann.

Ein weiterer Unterschied ist die Genauigkeit der beiden Formeln. Die Sonntag-Formel gilt als genauer als die Hyland-Wexler-Formel, insbesondere bei hohen Temperaturen. Die Hyland-Wexler-Formel ist jedoch immer noch weit verbreitet, da sie einfach zu implementieren ist und weniger Rechenressourcen erfordert.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sowohl die Hyland-Wexler- als auch die Sonntag-Formel für die Berechnung des Sättigungsdampfdrucks von Wasser in Luft geeignet sind. Die Wahl der zu verwendenden Formel hängt vom Temperaturbereich und der für eine bestimmte Anwendung erforderlichen Genauigkeit ab.

Michell verwendet in seinen Produkten die Sonntag-Formel, während Rotronic die Hyland-Wexler-Formel in seinen Produkten verwendet.

Lesen Sie mehr über Drucktaupunkte (PDP) und wie man sie berechnet.

Laden Sie unsere Taupunkt-Umrechnungstabelle über Eis und Wasser herunter

Wir haben praktische Nachschlagetabellen erstellt, die Sie herunterladen und als praktische Referenz aufbewahren können. Die Tabellen enthalten Umrechnungen nach der Sontag- und der Wexler-Methode.

Die oberste Zeile jeder Tabelle zeigt den Taupunkt bei normalem atmosphärischem Druck (ATM). Sie können die Tabelle in beide Richtungen lesen, indem Sie Ihren Messpunkt nachschlagen und den nächstgelegenen dp finden, um eine Umrechnung in einen anderen Druck zu ermöglichen.

Sonntags Drucktaupunkt-Umrechnungstabelle über Eis und Wasser
Beschriftung: Sonntags Drucktaupunkt-Umrechnungstabelle über Eis und Wasser

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Beschriftung: Wexler's Drucktaupunkt-Umrechnungstabelle über Eis und Wasser

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Schauen Sie sich das kurze Video, in dem die Verwendung unserer Taupunkt- und Feuchtigkeitsrechner anhand von Beispielen zur Berechnung des Taupunkts bei verschiedenen Drücken, bei atmosphärischem Druck und zur Berechnung der maximalen absoluten Luftfeuchtigkeit vor der Sättigung unter Verwendung von ppmV / %vol erläutert wird.




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